【正文】 當(dāng)用戶按下“自動啟動”按鈕時 ,33 行中的“自動啟動”觸點 I5 閉合， PLC 自動重置觸點 M36， 38 行中的觸點 M36 因被重置而始終處于斷開狀態(tài)，因此暫停位始終不工作，保證了機器在運行途中不會無故暫停。此外，該軟件還可以對以太網(wǎng)、 MELSECNET/10（ H）/、 CCLink 等網(wǎng)絡(luò)進行參數(shù)設(shè)定，并具有完善的診斷功能，能方便地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，程序的上傳、下載不僅可以通過 CPU 模塊直接連接完成，也可通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) （ 如以太網(wǎng)、MELSECNET/10（ H） /、 CCLink、電話線等 ） 完成。 該軟件簡單易學(xué)，具有豐富的工具箱和直觀形象的視窗界面。爭取利用這個軟件，對控制系統(tǒng)的程序進行編寫和修改，做到最準確的設(shè)計。 圖 “工藝”界面 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 圖 “中間”界面 圖 “故障”界面 圖 “監(jiān)控”界面 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 26 頁 其他界面 該觸摸屏除了以上三種類型的顯示界面之外，還設(shè)有其他界面，用于提供其他信息，包括“保存”界面和“說明”界面。 “故障”界面負責(zé)及時告知用戶當(dāng)前機器正處于故 障狀態(tài)并顯示故障類型，當(dāng)用戶誤操作或者機器出現(xiàn)故障時，自動停止當(dāng)前動作并跳到“故障”界面。 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 圖 “流程”界面 圖 “手動”界面 圖 “設(shè)定”界面 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 信息顯示界面 如上所述，信息顯 示界面分別包括“工藝”界面、“中間”界面、“故障”界面以及“監(jiān)控”界面。 用戶操作界面 正如 節(jié)所述，用戶操作界面為“流程”界面、“手動”界面和“設(shè)定”界面。 操作面板界面設(shè)計 人機界面的設(shè)計部分，可以通過觸摸屏來實現(xiàn)。這些作品的使用價值體現(xiàn)在用 戶的消費和使用之中，它的文化價值也只有在使用、欣賞過程中才能實現(xiàn)。 藝術(shù)設(shè)計是一種特殊的審美活動，包括藝術(shù)設(shè)計創(chuàng)作、藝術(shù)設(shè)計作品和藝術(shù)設(shè)計欣賞的整個過程。從這個意義上說，它與用戶認知心理學(xué)起著異曲同工的作用。既要了解人的感覺器官（視覺、聽覺、觸覺）是如何接受信息的，也要了解人是怎樣理解、處理信息的，以及學(xué)習(xí)記憶有哪些過程， 人又是如何進行推理的等。 人機界面的設(shè)計 人機界面的設(shè)計必須考慮到很多方面，一個好的人機界面必然是兼顧認知心理學(xué)、人機工程學(xué)、藝術(shù)設(shè)計、色彩設(shè)計等多個方面的。 ③人性化 現(xiàn)代設(shè)計已經(jīng)從功能主義逐步走向了多元化和人性化。在計算機系統(tǒng)中，各種技術(shù)各顯其能，使產(chǎn)品的造型設(shè)計更加豐富多彩，變化紛呈。 就 當(dāng)今趨勢而言，人機界面設(shè)計的可能發(fā)展方向可分為以下幾點。好的人機界面美觀易懂、操作簡單且具有引導(dǎo)功能，使用戶感覺愉快、增強興趣，從而提高使用效率。接線圖是根據(jù)電氣設(shè)備和電器元件的實際位置和安裝情況繪制的，用來表示電氣設(shè)備和電器元件的位置、配線方式和接線方式，其所描繪的成套裝置、設(shè)備或裝置的電路連接關(guān)系 [15]。 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 ② 安全閥控制的機械式安全裝置 在本次設(shè)計中，我打算在成型機的主進氣管道上安裝全啟式安全閥，設(shè)置其開啟壓力為 ，在板機型腔超壓，電接點壓力表失靈的情況下，可以起到保護作用，使壓力短時間內(nèi)維持穩(wěn)定，從而提供操作者以足夠的時間來緊急關(guān)閉蒸汽主閥。 但是氣動系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)相比具有穩(wěn)定性差、沖擊力大、鎖模力小等缺點，因此，為保障設(shè)備的可靠性和安全性，本課題中采用液壓系統(tǒng)進 行鎖模與開 /關(guān)模工作，啟動系統(tǒng)只控制自動加料槍的開關(guān)、吸料等工作。 圖 加熱蒸汽管路系統(tǒng)及壓縮空氣管路系統(tǒng)工作原理圖 液壓系統(tǒng) EPS 自動成型機中的液壓系統(tǒng)的主要作用是控制模板的開合、插銷的 開關(guān)以及成型板材的頂出等動作。 冷卻方式可分為常壓冷卻、真空冷卻和水冷等幾種 方式。因為加料槍根據(jù)“伯努利原理”將料吸入模具，所以為了保證進料過程順利，不出現(xiàn)堵料情況，加料槍的進氣管需選擇合適的口徑，并盡量使進氣管內(nèi)的氣流流速增大；另一方面也要根據(jù)產(chǎn)品的厚薄、大小來具體選擇 [14]。氣室的深度一般為 25~30mm。 F204AD 為 4 通道 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)外部連接方法及 PLC 指令，可選擇電壓輸入或電流輸入 。 該型位移傳感器具體參數(shù)如下： 外徑：國際通用 φ19mm（ ） ； 量程： 0~ 至 0~500mm； 輸出信號： 4~20mA， 0~5V/10~30VDC， 0~10V/15~30VDC， ~； 工作溫度： 40~85℃ ； 最大負載電阻： 800Ω， 30VDC（ 電流輸出型 ） ； 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 AD 模塊 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換 （ A/D） 模塊的功能是將現(xiàn)場儀表輸出的 （ 標準 ） 模擬量信號 010mA、 420mA、15VDC 等轉(zhuǎn)化為計算機可以處理的數(shù)字信號。 除了以上兩種傳感器之外，本次設(shè)計中也要用到位移傳感器來監(jiān)測脫模時頂桿是否成功將成品件頂出模腔，因此，位置傳感器也在考慮范圍之內(nèi)。它由傳感器和電子線路板兩部分組成，傳感器部分包括：敏感元件、直接數(shù)字電容電路、溫度傳感器和特征化 EEPROM 等組成；電子線路板部分包 括：微處理器、數(shù) /模信號轉(zhuǎn)換器、數(shù)字通信和存儲器 EEPROM 等幾部分組成，完成壓力信號到 4~20mA DC 的轉(zhuǎn)換。 在本次設(shè)計中，亦需通過壓力傳感器來監(jiān)測模腔內(nèi)部所受壓力，進而反映出模腔內(nèi)的輸入電壓 24VDC177。0 .1%FS、 177。 因此我選擇了 SBWR/Z 系列溫度變送器。 在本次設(shè)計中，需要實時監(jiān)測在預(yù)熱、加熱環(huán)節(jié)中模腔內(nèi)的溫度，因此必不可少的需要用到溫度變送器來采集溫度模擬量，并通過 AD 模塊轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，傳送到 PLC 進行分析。內(nèi)置數(shù)據(jù)處理器，內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理器實現(xiàn)了高速運算功能，使其操作更為快捷簡便。 在本次設(shè)計中，我選擇使用屏通系列的 PT1004 型觸摸屏。為了增加操作上的方便，在工業(yè)控制設(shè)備中，人們多使用觸摸屏來代替鼠標和鍵盤作為輸入設(shè)備。在確定具體型號時，我主要根據(jù)本課題中所需的輸入浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 /輸出點數(shù)要求，經(jīng)過反復(fù)地對比，最終選擇了 SN64DRA3 型號的 PLC，該型 PLC 有 DC輸入 32 點 /繼電器輸出 32 點的最大 I/O 構(gòu)成。 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 起初，我想選用西門子系列的 PLC 來應(yīng)用于該臺泡沫成型機，因其 性能優(yōu)越、功能強大、配置靈活方便 ，但是，我也發(fā)現(xiàn)其有一個嚴重的缺點，就是價格相對較高，要應(yīng)用在該課題中難度較高；同時，我也發(fā)現(xiàn)光洋系列 PLC 功能 豐富 、可靠性 比較穩(wěn)定 ， 而且 編程容易 ， 價格也易于接受， 可以較好地替代西門子，作為該臺泡沫成型機的控制元件。 ③易學(xué)易用。 ②配套齊全、功能完善、實用性強。 作為精密電器控制單元，最重要的性能之一就是高可靠性。 按照組成結(jié)構(gòu)的差異區(qū)分， PLC 可分成整體式和組合式（模塊式）兩類。下面，我僅結(jié)合我自身對 PLC 的了解對 PLC 的功能特點作簡略闡述： PLC 作為一種通過數(shù)字運算的電子化操作系統(tǒng)，是隨著工業(yè)環(huán)境的需要應(yīng)運而生的。自動泡沫成型機主要工藝流程可分為開模（預(yù)熱） 進料 合模 加熱 保溫 冷卻 脫模（開模）。 經(jīng)過水冷方式成型的制 品，可提高整體舒適度，并且產(chǎn)品的強度也會隨之提升 。加熱完成之后，隨著蒸汽停止通入和排氣過程開始，模內(nèi)壓力逐漸變小。 加料過程中，有可能發(fā)生加料過量的情況，此時就需要從加料管、料斗吹出壓縮空氣，將料管內(nèi)所剩的余料吹回料斗，防止加熱過程中余料亦熔結(jié)而發(fā)生堵塞 。 圖 開模動作結(jié)構(gòu)圖 蒸汽室 蒸汽閥 蒸汽室 空氣閥 排泄閥 頂桿 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 入料 ①加料。 開啟模具，同時，排空閥、排泄閥工作。若無預(yù)熱過程，高溫蒸汽在直接通入模腔的情況下，因遇到常溫的金屬模腔而發(fā)生冷凝現(xiàn)象，則模腔內(nèi)出現(xiàn)液態(tài)水，這將會阻礙發(fā)泡珠粒的熔結(jié)，并破壞最終產(chǎn)品的質(zhì)量 ，因此要盡量避免冷凝現(xiàn)象產(chǎn)生，在本課題中使用蒸汽吹洗法對模腔進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度控 制范圍為90℃ ~110℃ 。整體過程大致如下：合模并預(yù)熱后，加料槍開始將 EPS 珠粒注入模腔內(nèi)， 氣室壁上開有小孔可供蒸汽通過并進入 模腔內(nèi)加熱，珠粒在模腔內(nèi)被加熱后膨脹，互相擠壓并發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，最終熔結(jié)成為整體制品。綜其優(yōu)點，該型觸摸屏較適合本臺自動泡沫成型機中人機界面的應(yīng)用。 基于以上對三者的優(yōu)缺點的分析，本文得出結(jié)論，應(yīng)選擇 PLC 作為本臺自動泡沫成型機的控制元件。 ③單片機。缺點：只能處理單一任務(wù)。 EPS 自動泡沫成型機采用可編程控制器作為控制核心，控制 EPS 成型機的開模、合模、進料、加熱、保溫、冷卻、脫模、制品頂出等自動循環(huán)程序，具有較高的生產(chǎn)率與適應(yīng)不同工藝要求的能力。 但在相關(guān)方面的研究仍顯不足，如 EPS 在工程作業(yè)的監(jiān)測方面的探究；EPS 輕質(zhì)材料在實際使用場合中所受外力作用與其形變程度的線性關(guān)系等 ，使 EPS 材料厚度與填土高度、減荷工程效果有機結(jié)合起來， EPS 用于建筑中時的表面改性的研究等等，另外，基于我國現(xiàn)今鐵路、高速公路建設(shè)總長度的迅猛發(fā)展， EPS 在山體隧道中的表現(xiàn)情況的研究的重要性也不言而喻，這將對我國未來的交通建設(shè)產(chǎn)生深遠的影響 。而到 2020 年，我國 EPS 的年 總產(chǎn)量已經(jīng)在 550 萬噸以上。 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 近年來，中國 EPS 產(chǎn)業(yè)在全球市場中占據(jù)著越來越重要的地位。 ICF 的制造方法是，在兩層 EPS 端墻的間隙內(nèi)澆筑混凝土，這樣既可以減少混凝土用量，減輕工作量，又可保證強度，使房屋建筑做到快捷、節(jié)能兩不誤 [3]。 EPS也用來作為“填充”料或孔隙模，有助于解決橋梁、路堤、水壩、碼頭、港口中較差的地基帶來的問題。 ①建筑領(lǐng)域。 因此，最終加工得到的泡沫制品的厚度完全取決于加工時采用的珠粒的尺寸 ， 若想得到低密度凹模制品，則應(yīng)選用較大的珠粒加工；若目標制品是均勻填充的，則選用尺寸較小的珠粒更理想 [1]。 目錄 ................................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 其 被大量應(yīng)用于如建筑領(lǐng)域的屋面隔熱、墻體保溫、 EPS 夾芯板、簡易活動板房等方面。 類似的泡沫塑料制品主要由 EPS 成型機加工制造而成 ， EPS 顆粒原料在其內(nèi)部經(jīng)過預(yù)發(fā)機發(fā)泡，再經(jīng)干燥、熟化等相關(guān)處理 后被送入成型模腔內(nèi) ， 后續(xù)還要通入蒸汽加熱并維持模腔內(nèi)蒸汽壓力以使加熱工程順利完成，再經(jīng)過發(fā)泡與保溫熔結(jié)過程，此時的 EPS 泡沫已經(jīng)初步成型，再經(jīng)過排污冷卻定型后即可制成相應(yīng)的板材制品 [1]。 I 第一章 緒 論 ............................................................................................................................... 1 引言 ..................................................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .................................................................................................. 2 第二章 自動泡沫成型機控制系統(tǒng)組成及主要功能確定 ........................................................... 3 自動泡沫成型機的工藝流程簡介 ........................................................................................... 3 自動泡沫成型機控制系統(tǒng)組成及工作原理 ............................................................................. 3 自動泡沫成型機控制系統(tǒng)集成方案選擇 ....................................................................... 3 自動泡沫成型機控制系統(tǒng)組成 ..................................................................................... 4 自動泡沫成型機控制系統(tǒng)工作原理 .